Robots que ayudan a recolectar lechugas
Solución robótica para automatizar la cosecha de lechugas
La lechuga es una planta de cultivo muy valorada en Europa y Estados Unidos. Sin embargo, la escasez de mano de obra dificulta la cosecha de esta importante hortaliza de campo-; de hecho, obtener un volumen suficiente de temporeros que permita cumplir con el requisito de superficie cosechada es uno de los mayores retos del sector. Por otro lado, dado que la inflación salarial aumenta más rápido que los precios de producción, los márgenes son muy ajustados. Un equipo de expertos en tecnología y maquinaria agrícola de Inglaterra está trabajando en una solución robótica para automatizar la recolección de lechugas en colaboración con IDS Imaging Development Systems GmbH (Obersulm).
El proyecto está financiado por Innovate UK y cuenta con expertos de la fábrica de maquinaria agrícola Landmaschinenfabrik Grimme, del Agri-EPI Centre (Edimburgo, Reino Unido), de la Universidad Harper Adams (Newport, Reino Unido), del Centre for Machine Vision de la University of the West of England (Bristol) y de dos de los mayores productores de lechugas del Reino Unido, G's Fresh y PDM Produce.
El proyecto consiste en adaptar unas cosechadoras de puerros de modo que se pueda levantar las lechugas del suelo y sujetarlas entre las correas. Las hojas exteriores de la lechuga se eliminan mecánicamente para dejar el troncho al descubierto. Con la ayuda del procesamiento industrial de imágenes y de la inteligencia artificial se determina entonces un punto de corte preciso en el tallo para separarlo del cogollo.
Rob Webb, Product Sales Specialist de IDS, comenta que "según los compañeros de la filial G Salad Harvesting Services Ltd, cortar una lechuga iceberg es el paso del proceso más complicado técnicamente que se quiere automatizar". En el prototipo del robot cosechador se ha integrado una cámara GigE Vision de la familia uEye FA, un modelo especialmente resistente y, por consiguiente, ideal para entornos exigentes. "Dado que se trata de una aplicación en el exterior es necesario que la carcasa cuente con el grado de protección IP65/67", señala Rob Webb.
El elegido fue el modelo GV-5280FA-C-HQ con el sensor CMOS global shutter de 2/3" IMX264 de Sony. "Nos decidimos por este sensor debido a su versatilidad. No necesitamos una resolución completa para el procesamiento de la IA, por lo que la sensibilidad puede aumentarse mediante binning. Gracias al mayor formato del sensor se elimina la necesidad de una óptica gran angular", dice Rob Webb en relación con los requisitos. El sensor CMOS convence por su excelente calidad de imagen, su sensibilidad a la luz y su rango dinámico excepcionalmente alto, y proporciona imágenes de 5 MP prácticamente sin ruido y de muy alto contraste en formato 5:4 a 22 fps incluso en aplicaciones con condiciones de luz variables. Los tubos de objetivo y la cadena portacables forman parte de la amplia gama de accesorios de la cámara y son tan resistentes como la carcasa y los conectores atornillables (conector M12 de 8 polos con codificación X y conector Binder de 8 polos). Otra ventaja: Las funciones internas de la cámara como el preprocesamiento de píxeles, la LUT o la gamma reducen al mínimo el rendimiento necesario del ordenador.
El prototipo del robot cosechador se utilizará para realizar ensayos de campo en Inglaterra a finales de la temporada 2021.
"Nos alegramos de participar en el proyecto y estamos deseando ver los resultados. Estamos convencidos de su potencial para automatizar y aumentar la eficiencia en la recolección de lechugas, y no sólo para compensar la falta de mano de obra de temporada", afirma Jan Hartmann, director general de IDS Imaging Development Systems GmbH.
Los retos del sector agrícola son realmente complejos. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), en el año 2050 la productividad agrícola tendrá que ser casi un 50% mayor que en 2012 debido al espectacular aumento de la población. Esta previsión supone un enorme reto para el sector agrícola, que aún se encuentra en los inicios de la digitalización en comparación con otras industrias, y que ya está sometido a una gran presión competitiva para innovar ante los cambios del clima y la escasez de mano de obra.
La agricultura del futuro se basará en dispositivos conectados en red y en la automatización. En dicha evolución ya están desempeñando un papel clave las cámaras y la inteligencia artificial, y las aplicaciones inteligentes como los robots cosechadores también van a contribuir de forma notable.